Avaliação da prática de retorno de lodo secundário sobre o desempenho de reatores UASB em escala plena: estudo de caso da ETE LABOREAUX - Itabira / MG

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-11T15:25:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 9__revisao2___tulio.pdf: 1643849 bytes, checksum: ebe9f7a2ebb1c2c001925423fa1903cf (MD5) Previous issue date: 22O presente trabalho apresenta o estudo do efeito do retorno do lodo secundário para adensamento e digestão em 4 reatores UASB da estação de tratamento de esgoto (ETE) Laboreaux de Itabira Minas Gerais. Para tanto, avaliou-se o efeito do retorno de lodo, emfunção da remoção de DQO, SST e SSed, através da operação dos reatores em 4 fases, sendo a fase inical com TDH médio de 18 h e as demais com TDH médio de 9 h. Durante o tempo de estudo, 636 dias, os reatores receberam lodo de retorno em ciclos horários de 30 min, 24 h por dia. Os resultados encontrados para a fase em que o reator operou com TDH de 18 h apontaram para elevadas eficiências de remoção de DQO de 73%, SST de 84% e SSed de 88%. No entanto, tal operação se torna inviável por aplicar um tempo de detenção muito altoquando comparado ao tempo de 9 h, usualmente utilizado em projetos de reatores UASB. A mudança do TDH de 18 para 9 h, no intuito de adequar o sistema de tratamento aos valores de projeto, ocasionou de imediato perda na qualidade do efluente do reatores UASB comeficiências médias de remoção de DQO, SST e SSed de 38, 39 e 50%, respectivamente. Acredita-se que a maior vazão afluente durante a operação com menor TDH revolveu o material orgânico que estava sedimentado, levando assim a uma perda elevada de sólidos noefluente. Outro fator importante que levou à piora da qualidade do efluente foi o passivo de lodo que se encontrava nos reatores, levando a uma alta concentração de sólidos (2%) no ponto mais alto (próximo aos defletores e câmara de sedimentação) o que contribui para umagrande perda de material particulado no efluente do reator. Dentre as fase de operação com TDH de 9 h, destaca-se a última fase, com a retirada do passivo de lodo à altura de 2 m e manutenção de concentração de lodo de 0,5%. Esta fase demonstrou-se ideal para ofuncionamento dos UASB, apresentando eficiências de remoção de DQO, SST e SSed de 75, 85 e 95 %. A análise de atendimento à legislação pelos reatores UASB mostrou que para a fase em que os reatores operavam com TDH elevado (18 h), 50 % dos valores analisados de DQO e 40% dos valores de SST apresentaram-se inferiores ao exigido pelo órgão ambiental mineiro. Já para a última fase da pesquisa (TDH 9 h) 30 % dos valores de DQO e 70 % dos valores de SST se mantiveram abaixo do exigido pelo órgão ambiental. O retorno de lodo mostrou ser uma técnica vantajosa e aplicável às estações anaeróbias(UASB+FBP), sendo os problemas operacionais até então apontados ocasionados pelo gerenciamento ineficiente de lodo nos UASB.This research studied the effect of returning secondary sludge to UASB reactors for thickening and digestion in the full-scale sewage treatment plant (STP) Laboreaux in Itabira Minas Gerais. The effect of sludge return was evaluated based on COD, TSS and SSed removals through the operation of the reactors in 4 stages. The initial stage had an HRT of 18hours and the others had a mean HRT of 9 hours. During the research period, 636 days, the reactors received return sludge 24 hours per day, in 30 min cycles. The results show that during the phase when the reactor was operated at an HRT of 18 hours, removal efficiencies were high (73% for COD, 84% for TSS and 88% for SSed). However, it is not feasible to operate the reactors using such high detention time compared to 9 h, the design retention time commonly used in UASB reactors. Changing the HRT from 18 h to 9 hr resulted in the immediate decrease in the quality of the effluent from UASB reactors, with average removal efficiencies for COD, TSS and SSed of 38, 39 and 50%, respectively. It is believed that the higher influent flowrate used during operation with a lower HRT resuspended organic material from the bottom of the reactors). Another important factor leading to the worsening of the quality of the effluent sludge was the total mass of sludge present in the reactors, leading to a high concentration of solids (2%) at the highest point (close to the sedimentation chamber and baffles) which contributes to a great loss of particulate material in the reactor effluent. Among the operational phases with HRT of 9 h, the final phase, in which sludge was removed at height of 2 m and kept at 0.5% of the total volume, showed the best results, with removal efficiencies for COD, SSed and TSS of 75, 85 and 95%, respectively. The compliance analysis for UASB reactors showed that, for the stage where the reactors were operating with high HRT (18 h), 50% of the analyzed values of COD and 40% of SST values were below the values required by the environmental agency. As for the last phase of the research (HRT 9 h), 30% of the COD values and 70% of SST values remained below the required values by the environmental agency. Returning sludge proved to be an advantageous and applicable technique for anaerobic treatment plants (UASB+FBP). The observed operational problems were mainly caused by the inefficient management of sludge in the UASB